Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Wednesday, March 9, 2022

يمكن أن تساعد عمليات المحاكاة الخاصة بكيفية تعبئة الفيروس في مادته الجينية في تصميم الحاويات النانوية المستخدمة في توصيل الأدوية

كيف يحزم الفيروس مادته الجينية

من اليسار إلى اليمين: تحاكي المثلثات الخضراء بروتينات القفيصة. في حالة عدم وجود جينوم فيروسي ، يتجمعون حول أجزاء أصغر من الحمض النووي الريبي. ومع ذلك ، فإن القشرة مشددة ويمكن كسرها بسهولة إلى قطع. يُظهر شريط الألوان المستويات المختلفة للضغط. بمجرد أن يتوفر الحمض النووي الريبي الفيروسي ، تبدأ البروتينات القفيصة في ترك الحمض النووي الريبي غير الفيروسي وتتجمع حول الجينوم الفيروسي. يمكن القيام بذلك بسهولة نسبيًا بسبب مستوى الضغط العالي لبروتينات القفيصة في الغلاف الأصغر. يوضح الشكل الأيمن بروتينات قفيصة مجمعة حول الحمض النووي الريبي الأصلي ، مكونة قشرة عشرونية الوجوه مستقرة. الائتمان: Zandi lab، UC Riverside.

كل فيروس RNA بسيط له جينوم ، “RNA الأصلي”. يحدد هذا الجينوم كيفية تكاثر الفيروس في الخلايا لتسبب المرض في النهاية. يحتوي الجينوم أيضًا على رمز لصنع قفيصة ، وهي غلاف بروتيني لفيروس يغلف الجينوم ويحميه مثل حاوية نانوية.

طور فريق بقيادة رويا زاندي ، أستاذة الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد ، نظرية وأجرى سلسلة من عمليات المحاكاة التي قد تساعد في تفسير كيفية عثور الفيروس على جينومه الأصلي وكيف تتشكل القفيصات حوله وليس حول الرناوات الأخرى في الخلية.

قال زاندي: “إن الفهم الأفضل لكيفية تشكل القفيصات له أهمية حيوية لعلماء المواد وخطوة حاسمة في تصميم قذائف نانوية هندسية يمكن أن تكون بمثابة مركبات لتوصيل الأدوية إلى أهداف محددة في الجسم”.

نشرت أعمال الباحثين في ACS نانو، يوضح أن تفاعل الخصائص الميكانيكية للبروتينات ، وحجم الجينوم ، وقوة التفاعل بين الجينوم و يمكن للبروتينات أن تعدل بشكل كبير تناظر وبنية واستقرار الكابسيد.

عندما يدخل الفيروس إلى الخلية ، تنفتح القفيصة لتحرير الجينوم ، الذي يستخدم بعد ذلك آلية الخلية الإنجابية للتكاثر. تبدأ الجينومات المشكلة حديثًا في الحصول على قفيصاتها ، وهي عملية مدفوعة أساسًا بالتفاعل الكهروستاتيكي الجذاب بين الشحنات الموجبة على بروتينات القفيصة والشحنات السالبة على الجينوم. لكن كيفية اختيار الفيروس وتغليفه للحمض النووي الريبي الأصلي داخل البيئة المزدحمة للسيتوبلازم الخلوي المضيف في وجود العديد من الرنا غير الفيروسي والبوليمرات الأخرى ، ظلت لغزا.

تظهر عمليات المحاكاة التي أجراها فريق زاندي أن البروتينات القفيصة يمكنها ، من الناحية النظرية ، اختيار أي جينوم غير فيروسي لتغليفه. لكن ال هي الأنسب للبروتينات القفيصة لتشكيل غلاف حولها بسبب تفاعل الطاقات على المستوى الجزيئي.

قال زاندي: “يكون توزيع الإجهاد لبروتينات القفيصة أقل عندما تغلف الكبسولات الجينوم الخاص بها ، وهو الجينوم الذي تم ترميزها من أجله”. “طاقة النظام بأكمله أقل. في حين أن الرنا الأصغر غير الفيروسي متاح في الخلية بوفرة ، فإن تميل نحو تشكيل غلاف حول الحمض النووي الريبي الفيروسي لأن الغلاف الناتج الذي يشبه كرة القدم له توزيع أقل للضغط “.

قال زاندي إن العمل يرسي مقارنة منهجية للنظرية والتجارب ، والتي ستسمح بفهم أفضل لدور الحمض النووي الريبي في مسار التجمع القفيص ، والاستقرار ، والهيكل.

“فهم أعمق لدور في آليات تجميع الفيروسات يمكن أن يؤدي إلى تصميم مبادئ لأدوية بديلة مضادة للفيروسات “.

العمل الجديد هو خطوة مبكرة في فهم التجمع الفيروسي. العملية غير مفهومة جيدًا لأن الفيروسات تقيس بالنانومتر ويحدث التجميع في أجزاء من الثانية.

“العمل النظري والمحاكاة ضروريان لفهم كيف أ قال زاندي.

انضم إلى زاندي في البحث طالب الدراسات العليا ساناز باناهانده في جامعة كاليفورنيا. سيو لي في مختبر مواد بحيرة سونغشان في الصين ؛ وبوجدان دراجنيا في جامعة إنديانا بلومنجتون. لي هو طالب دراسات عليا سابق في جامعة كاليفورنيا.


كيف يشكل الفيروس أصدافه المتماثلة


معلومات اكثر:
Sanaz Panahandeh وآخرون ، مسارات تجميع الفيروسات داخل خلية مضيفة ، ACS نانو (2022). DOI: 10.1021 / acsnano.1c06335

الاقتباس: يمكن أن تساعد عمليات المحاكاة حول كيفية تعبئة الفيروس في مادته الجينية في تصميم حاويات نانوية مستخدمة في توصيل الأدوية (2022 ، 9 مارس) تم استردادها في 9 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-simulations-virus-packages-genetic -material.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad